IL_13对正常人表皮成纤维细胞产生炎症因子作用的实验研究

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三、统计学方法 应用 SPSS13.0 统计软件, 数据以x軃 ± s 表示,两 两均数的比较采用独立样本 t 检验,P < 0.05 为有显 著性差异。
结果
一、NHDF 培养与鉴定 倒置显微镜下可见正常的 NHDF 呈梭形, 胞质 丰富,胞核较大,生长旺盛密集,相互连接成片,呈涡 轮或螺旋形,细胞晕清晰,相态规则,胞体饱满。 二 、IL-13 对 NHDF 产 生 MCP-1、Eotaxin、IL-6 和 IL-8 蛋白的影响 NHDF 经 不 同 浓 度 IL-13 刺 激 后 ,MCP-1、Eotaxin 和 IL-6 蛋白表达水平 (pg/ml) 明显高于对照 组,并且随着 IL-13 浓度的增加,MCP-1、Eotaxin 和 IL-6 蛋白表达水平也呈上升趋势;IL-8 的表达与对 照组比较无显著性差异(P > 0.05),见表 1。
Skin fibrosis
皮肤及内脏组织器官纤维化和硬化是硬皮病的 主要病理学改变, 导致这种病理改变的原因和机制 尚未明确。 IL-13 是一种前炎症性细胞因子,由活化 的 T 细胞、肥大细胞产生,能促进其他炎症性细胞因 子的分泌和黏附分子的表达, 调节正常皮肤成纤维 细胞胶原蛋白的自身稳定性。 在系统性硬皮病(SSc) 早期阶段可能促进纤维组织增生及内皮细胞的增 殖。 IL-6 参与皮肤结缔组织代谢,可能是通过刺激 成纤维细胞胶原蛋白和氨基葡聚糖的合成而在硬皮 病发生机制中起作用。 IL-8 为中性粒细胞、T 细胞的
124.67±8.67
205.33±16.59*
457.50±15.32**
13.50±5.01
IL-6
727.33±39.88*
1222.50±49.95*
1502.83±5.31*
283.50±15.86
IL-8
24.83±1.47
28.17±3.49
26.17±2.14
25.67±1.63
与对照组比较,*P < 0.05,**P < 0.01
MCP-1 and Eotaxin protein productions were significantly and dose dependently increased in IL-13 treated NHDF (P <
0.05), while IL -8 production was not significantly increased (P > 0.05). Conclusions IL -13 can stimulate NHDF
producing more IL-6, MCP-1 and Eotaxin. These inflammation related cytokines may be involved in the pathogenesis of
skin fibrosis.
【Key words】 Interleukin-13 (IL-13) Normal human dermal fibroblasts (NHDF)
步 探 讨 IL-13 在 皮 肤 纤 维 化 病 理 过 程 中 的 作 用 机 制, 我们于 2008 年 1 月至 2009 年 6 月采用 ELISA 方法检测了不同浓度的 IL-13 对正常人表皮成纤维 细 胞 (NHDF)作 用 后 以 上 炎 症 因 子 的 蛋 白 表 达 水 平 , 报告如下。
收集 4 组培养上清液进行 ELISA 分析。 3. IL-6、IL-8、MCP-1 和 Eotaxin 蛋白表 达 水 平
的检测:采用双抗体夹心-ELISA 方法对各组细胞上 清液进行检测。 具体操作步骤严格按试剂盒说明书 进 行 ,最 后 用 酶 标 仪 490nm 处 读 数 ,并 将 数 值 按 照 标准曲线转换成相应浓度值。
趋化因子, 目前研究表明,IL-8 除了参与免疫调节 外,还参与胶原的更新过程[1]。 巨噬细胞趋化蛋白-1 (MCP-1)是 CC 家族中一种特异的趋化因子,能够促 使 单 核 /巨 噬 细 胞 由 外 周 迁 移 至 炎 症 部 位 聚 集 并 激 活,从而介导炎症。 嗜酸性粒细胞趋化因子(Eotaxin) 是一种 β-趋化因子, 为 CC 型化学趋化因子家族的 成员,是一种嗜酸性粒细胞选择性的趋化剂。 为进一
【关键词】 白介素-13 正常人表皮成纤维细胞 lammation-related cytokines expression on interleukin-13 treated normal human dermal fibroblasts
YANG Gao-yun,WU ri-na,ZHAO Ya-lan,et al ( Department of Dermatology, Beijing Friendship Hospital, Capital Medical University, Beijing 100050)
【Abstract】 Objective To investigate the effect of interleukin -13 (IL -13) on inflammation related cytokines
production in normal human dermal fibroblasts (NHDF). Methods In vitro cultured NHDF with different concentrations of
北京医学 2010 年第 32 卷第 4 期
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· 论著 ·
IL-13 对正常人表皮成纤维细胞产生炎症因子 作用的实验研究
杨高云 1 乌日娜 2* 赵雅兰 2 崔文颖 1 王莉 1 钱革 3
【摘要】 目的 探讨白介素-13(IL-13)对正常人表皮成纤维细胞(NHDF)产生炎症因子的影响。 方法 使用不同 浓度 IL-13 (0.1、1、10 ng/ml) 刺激体外培养的 NHDF, 应用 ELISA 方法检测 IL-13 刺激 NHDF 24h 后, 白介素-6 (IL-6),白介 素-8(IL-8),巨 噬 细 胞 趋 化 蛋 白-1(MCP-1)和 嗜 酸 性 粒 细 胞 趋 化 因 子 (Eotaxin)的 蛋 白 表 达 水 平 。 结 果 0.1 ng/ml IL-13 刺激下,IL-6、MCP-1 和 Eotaxin 的蛋白表达水平分别为 (727.33±39.88)pg/ml、(414.67±13.01)pg/ml、 (124.67±8.67)pg/ml;1 ng/ml IL-13 刺激下,分别为(1222.50±49.95)pg/ml、(705.33±25.15)pg/ml、(205.33±16.59)pg/ml; 10 ng/ml IL-13 刺激下,分别为(1502.83±5.31)pg/ml、(1329.17±56.08)pg/ml、(457.50±15.32)pg/ml,均明显高于对照组 [(283.50±15.86)pg/ml、(205.17±3.76)pg/ml、(13.50±5.01)pg/ml,P < 0.05 或 0.01], 并具有浓度依赖性。 IL-8 蛋白表达水 平与对照组无显著性差异(P > 0.05)。 结论 IL-13 可刺激 NHDF 产生 IL-6、MCP-1 和 Eotaxin,这些炎症因子的大量 表达可能参与了 IL-13 在皮肤组织纤维化过程中的病理性作用。
北京医学 2010 年第 32 卷第 4 期
分泌和黏附分子的表达, 调节正常皮肤成纤维细胞 胶原蛋白的自身稳定性[4]。 在 SSc 早期阶段可促进纤 维组织增生及内皮细胞的增殖。
IL-6 参与皮肤结缔组织代谢,可能是通过刺激 成纤维细胞胶原蛋白和氨基葡聚糖的合成而在硬皮 病发生机制中起作用。 IL-8 为中性粒细胞、T 细胞的 趋化因子。 目前研究表明,IL-8 除了参与免疫调节 外, 还参与胶原的更新过程,IL-8 可能参与了硬皮 病的病理过程。 在 SSc 发生过程中这两种细胞因子 与单核细胞浸润、胶原蛋白束的沉积有关。 但它们不 是成纤维细胞的丝裂原, 对成纤维细胞的增殖无直 接影响。 成纤维细胞在基础状态及未受刺激条件下 产生的 IL-6、IL-8 很难被检测[5]。 本研究采用 IL-13 刺激后, 正常皮肤成纤维细胞产生的 IL-6 明显升 高,而 IL-8 的升高不明显。 MCP-1 属于趋化因子家 族 CC 亚家族中的重要成员, 广泛参与炎症及免疫 反应过程, 对硬皮病巨噬细胞的募集和活化起着重 要 作 用 [6]。 但 目 前 有 关 IL -13 对 组 织 细 胞 产 生 MCP-1 影响的报道不多。 本研究 显 示 ,IL-13 刺 激 NHDF 后, 其 MCP-1 的浓度明显高于正常对照组。 嗜酸性粒细胞趋化因子(Eotaxin)是具有 73 个氨基酸 的 多 肽 。 Eotaxin 基 因 位 于 第 17 号 染 色 体 的 q21.1-21.2,有 3 个外显子(长度分别为 132bP、112bp 和 542bp)[7]。 Eotaxin 是一种 β 趋化因子,为 CC 化学 趋 化 因 子 家 族 的 成 员 , 现 已 发 现 的 成 员 有 Eotaxin-1、2 和 3。 研究显示,它们在一些过敏性和炎症性 疾病中起重要作用[8]。 Eotaxin 与其他趋化因子一样, 活性形式为单体。 单体为三维结构具有趋化因子典 型的折叠特征, 即含有三分支的 β 平面和一个覆盖 于其上的 α 螺旋,并具有与受体结合时起灵活、定向 作用的暴露的 N 端,这样的结构及 N 端对受体结合 和信号转导是关键的, 形成 Eotaxin 和大量存在于 EOS 上的 CCR3 高度选择性结合结构基础[9,10]。 本实 验显示 IL-13 刺激 NHDF 后,Eotaxin 产生的浓度明 显高于正常对照组。
讨论
研究表明, 胶原是硬皮病皮肤及内脏纤维化细 胞外基质沉积物中最主要的成分, 而人体合成胶原 的最主要场所是成纤维细胞, 故成纤维细胞的数量 及活性与胶原的合成密切相关[2]。
IL-13 主要由活化的 Th2 细胞产生, 活化的单 核细胞、CD8+细胞、B 细胞等也可分泌少量的 IL-13。 人 IL-13 基因位于染色体 5q23-31[3]。 IL-13 是一种 前炎症性细胞因子, 能促进其他炎症性细胞因子的
IL-13(0.1ng/ml、1ng/ml、10ng/ml)for 24 hours, the ELISA was applied to measure the protein level of interleukin-6 (IL-6),
interleukin -8 (IL -8), monocyte -chemoattracting protein -1 (MCP -1) and Eotaxin in the supernatant. Results IL -6,
表 1 不同浓度 IL-13 刺激后 MCP-1、Eotaxin、IL-6 和 IL-8 蛋白的表达情况(x軃 ± s,pg/ml)
炎症因子 0.1
IL-13(ng/ml)
1
10
对照组
MCP-1
414.67±13.01*
705.33±25.15*
1329.17±56.08**
205.17±3.76
Eotaxin
基金项目:教育部留学回国人员启动基金 1.首都医科大学附属北京友谊医院皮肤科(邮编 100050) 2.呼 和 浩 特 ,内 蒙 古 医 学 院 附 属 医 院 皮 肤 科 3.郑 州 , 河 南 省 人 民 医 院 皮 肤 科 * 通讯作者
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北京医学 2010 年第 32 卷第 4 期
材料与方法
一、材料及仪器 NHDF 细 胞 购 自 美 国 标 准 菌 种 收 藏 中 心 (ATCC),IL-13 购自美国 R&D 公司,新生牛血清购 自 美 国 Invitrogen 公 司 ,DMEM 培 养 基 购 自 美 国 Gibco 公司,CO2 恒温培养箱(德国 Heraeus),IX70 型 倒置显微镜 (日本 OLYM-PUS 公司),ELISA 试剂盒 (Biosource 公司生产,上海森雄科技实业有限公司分 装),MR4100 型酶联免疫分析仪 (美国 Dynatech 公 司)。 二、方法 1. NHDF 的培养:采用细胞体外培养法,将正常 人表皮成纤维细胞均匀接种于 25cm2 培养瓶, 以含 15% FBS 的 DMEM 培养液培养, 待其长至 80%融 合,消化液消化,按 1∶2 的比例传代接种细胞。 传代 细胞以 10% FBS 的 DMEM 培养液维持。 每 2~3 天 换液 1 次, 生长至近完全融合进行传代。 实验选用 3~6 代的细胞,将细胞接种于 6 孔板中,每孔 2×105 细胞,待其长至 80%融合,更新培养液,进行刺激观 察等。 2. IL-13 的配制及实验分组:将 5ml 含 10ng/ml IL -13 的 培 养 液 放 在 50ml 离 心 管 中 , 加 入 45ml DMEM, 使其混匀, 配置成 1ng/ml 的培养液。 再取 5ml 含 1ng/ml IL-13 的培养液放在 50ml 离心管中, 加 入 45ml DMEM, 使 其 混 匀 , 配 置 成 含 0.1ng/ml IL-13 的培养液。 用配置好的 3 种浓度的培养液(实 验组)以及不含 IL-13 的培养液(对照组)置换 6 孔 板中原有的培 养 液 ,进 行 实 验 观 察 ,作 用 24h,分 别
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